Экологический мониторинг и экологическая экспертиза
6.3. Оценка риска по ухудшению здоровья. Величина опасности (риска)
Диоксид серы – газ с резким удушливым запахом, ядовит. |
На человека SO2 действует как раздражитель слизистой оболочки дыхательных путей и вызывает сильный кашель, 10% населения, в т.ч. больные астмой, обладают повышенной чувствительностью к SO2. У людей этой группы кратковременное воздействие SO2 при концентрации 1,3 мг/м3 вызывает спазмы дыхательных путей, и требуется немедленное медицинское вмешательство.
Воздействие SO2 на организм человека в первую очередь связано с образованием H2SO3 на слизистой бронхов. Возникает отек легких. При длительном воздействии сернистого газа пропадает чувствительность к запахам и вкусам. В организме человека H2SO3 окисляется в H2SO4 и выводится через почки, водородный показатель мочи при этом понижается – увеличивается кислотность (нормальным является интервал 4,8-7,5).
Трудно разделить степени воздействия на человека оксидов серы и пылевых частиц. Действие этих видов загрязнений совместное и одновременное. При повышенной концентрации пыли токсическое действие SO2 проявляется значительно сильнее, чем в воздухе, свободном от пыли. Синергизм совместного действия пыли и диоксида серы объясняют адсорбцией молекул SO2 на мельчайших частицах пыли, которые могут проникать в легкие, т. е. воспалительные процессы не ограничиваются слизистой оболочкой бронхов.
Диоксид серы часто действует совместно с оксидами азота NOX, что увеличивает число заболеваний дыхательных путей. С загрязнением воздуха связано распространение в наши дни и такого заболевания, как воспаление гортани (псевдокруп).
В присутствии бенз(а)пирена сернистый газ увеличивает частоту появления раковых опухолей.
Исходя из влияния SO2 на здоровье человека, устанавливают экологические нормативы на его содержание в воздухе.
Среднесуточная концентрация оксидов серы (суточный стандарт) – 0,365 мг/м3, годичный стандарт, т. е. усредненное значение за год, составляет 0,080 мг/м3.
Пример.
Установить зависимость между концентрацией SO2 в воздухе и частотой заболеваний населения хроническим бронхитом. Рассчитать ущерб здоровью.
Составить уравнение регрессии и рассчитать коэффициент корреляции,
где х – концентрация SO2 в воздухе, мг/м3.
у – число человек, заболевших бронхитом, %.
В районе, где среднегодовая концентрация диоксида серы составляет 0,1 мг/м3, количество заболеваний бронхитом возрастает до 2 %.
При концентрации диоксида серы в воздухе, равной 0,5 мг/м3, заболеваемость составляет 6%, при С = 1,0 мг/м3 – 13,6%, при С = 5,0 мг/м3 – 71,2%, при С = 6,8 мг/м3 заболеваемость достигает 100%.
Необходимо установить зависимость между концентрацией диоксида серы в воздухе и заболеваемостью населения.
Составляется исходная таблица:
х (С, мг/м3) |
0,1 |
0,5 |
1,0 |
5,0 |
6,8 |
у (заболеваемость, %) |
2 |
6 |
13,6 |
71,2 |
100 |
Затем вспомогательная таблица:
х |
0,1 |
0,5 |
1,0 |
5,0 |
6,8 |
13,4 |
у |
2 |
6 |
13,6 |
71,2 |
100 |
192,8 |
х2 |
0,01 |
0,25 |
1,0 |
25 |
46,24 |
72,5 |
х у |
0,2 |
3,0 |
13,6 |
356 |
680 |
1 052,8 |
у2 |
4 |
36 |
184,96 |
5069,44 |
10000 |
15294,4 |
Σ |
n = 5
По точкам в системе координат получается линейная зависимость.
Составляется система уравнений и решается до уравнения регрессии.
72,5 a + 72,5 b = 1052,8
13,4 a + 5 b = 192,8 – сокращтьаем каждое число уравнений системы на n = 5,
14,5 a + 14,5 b = 210,56
2,68 a + b = 38,56
Находим значение b / b = 38,56 – 2,68 a.
Подставляем данное значение b в первое уравнение системы, получаем:
14,5 а + 14,5 (38,56 – 2,68 а) = 210,56, т.е.
14,5 а + 559,12 – 38,86 а = 210,56 – сокращаем и получаем
-24,36 а = -348,56, или 24,36 а = 348,56,
отсюда а = 348,56 / 24,36 ≈ 14,3,
b = 38,56 – 2,68 × 14,3,
b = 0,24
Уравнение регрессии:
, т.е.
y = 14,3 x + 0,24
Проверка: 13,4 × 14,3 + 5 × 0,24 = 192,82
191,62 + 1,2 = 192,8
192,82 = 192,82
Найдем коэффициент корреляции r по формуле:
;
Таким образом, функциональная связь между концентрацией диоксида серы в воздухе и заболеваемостью очень сильная (0,99).
